Golang 동시성은 안전하지 않습니까?

Golang은 상대적으로 젊은 프로그래밍 언어로서 최근 몇 년 동안 빠른 발전으로 점점 더 많은 관심과 사랑을 받고 있습니다. Golang에 내장된 동시성 메커니즘으로 인해 많은 개발자가 선호하지만 동시성 메커니즘을 사용하면 숨겨진 위험이 발생할 수 있으며, 특히 동시성이 안전하지 않은 경우 프로그램에서 일련의 문제가 발생할 수 있습니다. 이 기사에서는 Golang의 안전하지 않은 동시성에 대한 이유와 해결책을 살펴보겠습니다.

1. 동시성이 안전하지 않은 이유

1. 경쟁 조건

경합 조건은 여러 스레드가 공유 리소스에 액세스할 때 서로 다른 작업으로 인해 결과가 혼란스러운 상황을 의미합니다. Golang에서는 코루틴의 비동기 실행으로 인해 경쟁 조건이 더 분명해집니다.

2. 데이터 경쟁

데이터 경쟁은 여러 코루틴이 동시에 동일한 메모리 영역에 액세스하고 적어도 하나의 코루틴이 쓰기 작업을 수행하는 것을 의미합니다. Golang의 동시성 메커니즘으로 인해 서로 다른 코루틴의 실행 시간이 다르므로 여러 코루틴이 동시에 동일한 메모리 영역을 수정할 수 있습니다.

3. 교착 상태

교착 상태는 두 개 이상의 코루틴이 서로 리소스를 해제하기를 기다리고 있어 실행을 계속할 수 없는 상황을 말합니다. 이러한 상황은 잠금을 사용할 때 발생할 수 있습니다. 잠금을 부적절하게 사용하면 교착 상태가 발생합니다.

2. Golang의 안전하지 않은 동시성의 예

다음은 Golang의 안전하지 않은 동시성 문제를 설명하는 간단한 예입니다.

package main 
import (
   "fmt"
   "sync"
)
var num = 0 
func add(wg *sync.WaitGroup) {
   num++ 
   wg.Done()
}
func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   for i := 0; i < 1000; i++ {
      wg.Add(1)
      go add(&wg)
   }
   wg.Wait()
   fmt.Println("num=", num)
}

이 예에서는 전역 변수 num을 정의하고 코루틴을 사용하여 add 메서드를 호출합니다. num을 1000배 증가시킵니다. 코루틴의 비동기 실행으로 인해 이 프로그램의 실행 순서는 불확실합니다. 이 코드가 동시에 여러 코루틴을 실행하면 데이터 경쟁이 발생하고 num의 결과는 우리가 기대하는 1000이 아닐 수 있습니다.

3. Golang에서 안전하지 않은 동시성을 방지하는 방법

1. 잠금 사용

잠금은 안전하지 않은 동시성 문제를 해결하기 위해 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다. Golang은 sync.Mutex, sync.RWMutex와 같은 다양한 잠금 구현을 제공합니다. , 등. . 잠금을 사용하면 동시에 하나의 코루틴만 특정 리소스에 액세스할 수 있으므로 데이터 경쟁이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

위의 예를 수정하고 sync.Mutex를 사용하여 데이터 경합을 방지합니다.

package main 
import (
   "fmt"
   "sync"
)
var num = 0 
func add(wg *sync.WaitGroup, lock *sync.Mutex) {
   lock.Lock() 
   num++ 
   lock.Unlock()
   wg.Done()
}
func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   var lock sync.Mutex 
   for i := 0; i < 1000; i++ {
      wg.Add(1)
      go add(&wg, &lock)
   }
   wg.Wait()
   fmt.Println("num=", num)
}

이 예에서는 sync.Mutex를 사용하여 num에 대한 수정이 원자성인지 확인합니다. 이렇게 하면 데이터 경합이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

2. 원자 연산 사용

Golang은 특정 리소스의 원자 연산을 보장하기 위해 일련의 원자 연산을 제공합니다. sync/atomic 패키지에서 AddInt32, AddInt64, SwapInt32, SwapInt64 등과 같은 경쟁 조건을 방지하려면 원자 작업을 사용하세요.

위의 예를 수정하고 원자성 연산을 사용하여 데이터 경합을 방지합니다.

package main 
import (
   "fmt"
   "sync/atomic"
   "sync"
)
var num int32 
func add(wg *sync.WaitGroup) {
   atomic.AddInt32(&num,1) 
   wg.Done()
}
func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   for i := 0; i < 1000; i++ {
      wg.Add(1)
      go add(&wg)
   }
   wg.Wait()
   fmt.Println("num=", num)
}

이 예에서는 sync/atomic 패키지의 AddInt32 함수를 사용하여 num에 대한 수정이 원자성이며 경합 조건이 나타나지 않도록 합니다.

3. 채널 사용

채널은 Golang 동시 프로그래밍에서 매우 일반적으로 사용되는 동기화 메커니즘으로, 코루틴 간의 통신이 동기화되도록 하여 경쟁 조건 및 데이터 경쟁 문제를 방지할 수 있습니다.

위의 예를 수정하고 채널을 사용하여 데이터 경합을 방지합니다.

package main 
import (
   "fmt"
   "sync"
)
func add(wg *sync.WaitGroup, ch chan int) {
   ch <- 1 
   wg.Done()
}
func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   ch := make(chan int, 1000)
   for i := 0; i < 1000; i++ {
      wg.Add(1)
      go add(&wg, ch)
   }
   wg.Wait()
   close(ch)
   num := 0 
   for n := range ch {
      num += n
   }
   fmt.Println("num=", num)
}

이 예에서는 채널을 사용하여 num에 대한 수정 사항이 동기화되도록 하여 데이터 경합의 발생을 방지합니다.

4. 요약

Golang의 동시성 메커니즘은 매우 매력적인 기능 중 하나이지만 동시성 메커니즘을 사용하면 특정 보안 문제도 발생합니다. 이 기사에서는 Golang의 안전하지 않은 동시성에 대한 이유와 해결책을 논의하고 주로 동시성에서 데이터 경쟁, 경쟁 조건 및 교착 상태를 피하는 측면의 솔루션을 제공합니다. 실제 프로그래밍 프로세스에서 우리는 프로그램의 품질과 안전을 보장하기 위해 특정 요구에 따라 적절한 메커니즘을 선택할 수 있습니다.

위 내용은 Golang 동시성은 안전하지 않습니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!